基于MEMS工艺的压电微泵的研究进展.pdf

文章编号：2096-3424（2024）01-0123-10DOI：10.3969/j.issn.2096-3424.2024.01.013李以贵，博士，教授，博士生导师。上海应用技术大学理学院院长。1985 年 7 月毕业于哈尔滨工业大学精密仪器系，获学士学位。1991 年 3 月毕业于哈尔滨工业大学精密仪器系，获硕士学位。2001 年 3 月毕业于日本东北大学机械电子系，获工学博士学位（公派）。2001 年 4 月2005 年 12 月，任上海交通大学副教授，硕士生导师。2006 年 1 月2013 年 7 月任上海交通大学微纳科学技术研究院教授，博士生导师。2013 年 7 月至今，任上海应用技术大学理学院教授，博士生导师。长期从事微传感器与微执行器、微光机电系统（MEMS）、微纳光学等研究。先后主持国家及省部级项目 20 余项，其中国家自然科学基金面上项目2 项、国家自然科学基金重点项目子项目 1 项。在国内外学术刊物上发表研究论文 200 余篇，其中SCI/EI 论文 100 余篇、中文核心期刊论文 100 余篇。公开发明专利 110 项，其中已授权发明专利51 项。曾获航天工业部科技进步奖二等奖 1 项。科技部专家库专家；教育部学位与研究生教育评审专家；上海市浦江计划人才；中国微米纳米协会高级会员。基于 MEMS 工艺的压电微泵的研究进展李以贵，王一（上海应用技术大学理学院,上海201418）摘要：在微纳米尺度流体控制的应用中，压电微泵因其简易结构，高精密度，高力密度，快速响应与良好环境适性成为研究的热点。从致动原理与流体控制方案角度对压电微泵的研究现状进行了归纳总结，介绍了其在药物供给、细胞分离、微量化学检测等领域的应用，指出了压电微泵输出功率较小、输出具有蠕变特性、成本偏高等问题，并对压电微泵的发展方向进行了展望。关键词：压电微泵；致动原理；流体控制方案；腔室；阀中图分类号：TH706文献标志码：AResearch progress of piezoelectric micropumps based on MEMS technologyLIYigui，WANGYi（SchoolofSciences,ShanghaiInstituteofTechnology,Shanghai201418,China）Abstract：Intheapplicationofmicroandnanoscalefluidcontrol,piezoelectricmicropumpshavebecomearesearchfocusbecauseoftheirsimplestructure,highprecision,highforcedensity,fastresponseandgoodenvironmental adaptability.The research status of piezoelectric micropump was summarized from theperspective of actuation principle and fluid control scheme,and its applications in drug supply,cellseparation,microchemicaldetectionandotherfieldswereintroduced.Theproblemsoflowoutputpower,creep characteristic and high cost of piezoelectric micropump were pointed out,and the developmentdirectionofpiezoelectricmicropumpwasprospected.收稿日期：2023-07-28基金项目：国家自然科学基金项目（62104151）资助作者简介：李以贵（1965-），男，教授，博士，主要研究方向为微电子机械系统（MEMS）。E-mail：引文格式：李以贵，王一.基于 MEMS 工艺的压电微泵的研究进展 J.应用技术学报，2024，24（1）：123-132.Citation：LIYigui，WANGYi.ResearchprogressofpiezoelectricmicropumpsbasedonMEMStechnologyJ.JournalofTechnology，2024,24（1）：123-132.第 24 卷第 1 期应用技术学报Vol.24No.12024 年3 月JOURNAL OF TECHNOLOGYMar.2024http:/Key words：piezoelectricmicropump；actuatingprinciple；microfluidiccontrolscheme；chamber；valve微流体是指在微米或亚微米尺度空间里流动的具有低雷诺数特征的流体。微流控芯片可以实现将涉及生物、医学、化学等领域的微流体控制集中在一个几 cm2的平面中，可以控制体积约为 1nL 的流体，也被称为片上试验室。其结构一般包括微传感器、微泵、微阀和微通道等元件，具有微型化、自动化、集成化和便携化等特点，被广泛应用于生物医疗、组织工程、新能源、微电子、生物芯片、光电子等领域。作为微流控系统的“心脏”，微泵的研究具有很高的社会意义和经济价值。压电驱动微泵是最早开发出的微泵之一，因其无电磁干扰、对流体密度、离子强度、酸碱度不敏感等特点而被广泛应用。本文针对目前压电微泵流体控制方案中驱动部件与流体整流部件的发展进行了分析、归纳和总结，提出了发展过程中存在的问题，并对其发展方向进行了展望。1压电微泵的研究概述1.1压电微泵的定义与致动原理压电微泵本质是一种压电驱动器，通过压电材料的驱动，改变泵体内体积，利用压差将流体泵入泵出，泵体的有效体积与阀体结构与角度对微泵性能有很大影响。压电微泵的驱动是利用了压电材料的逆压电效应，是指压电材料在受到外部电场作用时，通过材料内部电荷的移位，最终引起其产生机械变形的现象。常用的压电材料是锆钛酸铅（leadzirconatetitanate，PZT）压电陶瓷，具有较大的压电系数和机电耦合因子，但也存在脆硬和易碎的缺点，贴片式压电块与金属基体结合可以有效规避其缺点，应用较为广泛。聚合物压电材料如聚偏二氟乙烯（polyvinylidenedifluoride，PVDF）具有柔韧性好的特点，在柔性变形应用领域发展迅速。压电材料的致动模式受其工作模式（d31、d33、d15）、极化方式（单极化、分区极化）、运动形式（纵、弯、扭）、振动模态（单模态、复合模态、多阶模态）等的影响，具有很大的灵活性与可创新性，主要包括 2 类：直动型与耦合致动型，如图 1 所示。压电材料在外部电场作用下产生直接变形，这种变形可以通过叠加输出，叫做直动型。压电材料变形也可以和特定结构金属元件组合输出，通过施加给压电材料特定形式电信号，激励弹性定子质点产生各种运动轨迹，进而通过摩擦驱动动子实现运动输出，叫做耦合致动型。变形前圆形轨迹直线轨迹定子动子变形后位移量(a)直动型压电驱动+(b)耦合致动型压电驱动图12 种不同模式的致动原理Fig.1Actuatingprinciplesoftwodifferentmodes1.2压电微泵分类与流体控制方案不同原理，结构与流体控制方案的压电微泵分类如图 2 所示，根据其致动原理，压电微泵可分为直接致动型与谐振致动型，单振子隔膜型与压电叠堆型是直接致动型的典型代表。谐振型压电微泵又称超声驱动压电微泵，按照其振动模态可分为行波超声压电微泵，驻波超声压电微泵与复合超声压电微泵。根据有无机械部件，可以将压电微泵分为机械型压电微泵与非机械型压电微泵。根据不同微流体控制方案，按照腔室数量，可分为单腔型与多腔型压电微泵；按照有无止回阀，可分为有阀型和无阀型压电微泵。值得一提的是，单个微泵的不同串并联组合也使得压电微泵的流体控制方案有了更多创新的可能。图2压电微泵的分类图Fig.2Classificationdiagramofpiezoelectricmicropump124应用技术学报第 24 卷http:/2压电微泵的研究现状2.1不同致动原理压电微泵2.1.1直接致动型压电微泵单振子驱动隔膜型压电微泵是一种典型的直动型压电微泵，如图 3（a）所示，压电陶瓷在加压后上下振动实现驱动，具有结构简单，体积小，控制简便的优点。通常来说圆形致动结构在流体泵送中是有优势的，但文献中也可看到如圆柱形、壳形、梁形和矩形等致动器结构，如图 3（b）（d）所示。为提高压电微泵输出性能，研究者们提出了基于伯努利细梁理论，基尔霍夫薄板理论的经典板理论，经典层合板理论，一阶与多阶剪切变形理论等建模研究方法，1987 年，Crawley 等1推导出了忽略剪切应变的分段压电驱动器的类梁静态和动态分析模型。1990 年，Lee2提出了基于基尔霍夫假设的压电层压理论。1999 年，Liu 等3利用层合板理论给出了压电层压复合材料板在机械和电气载荷下的动态和静态行为推导。2009 年，Li 等4采用了考虑参考平面伸缩和弯曲耦合的非对称压电层合板理论，讨论了夹紧多层弹性板上的圆形薄膜压电驱动器电极尺寸的影响，并对一阶压电驱动器进行了分析。2021 年，Asadi 等5采用解析法、数值法和实验法对多层圆形压电微泵的膜片位移进行了分析，利用验证的解析模型，讨论了层厚、层径和粘接层对执行器静位移性能的影响。(a)矩型结构PZT(b)圆形结构(c)壳型结构压电材料泵腔阀玻璃片压电片键合层极化方向压电材料非压电材料基板(d)梁型结构图3不同结构直驱型压电微泵6-8Fig.3Directdrivepiezoelectricmicropumpswithdifferentstructures6-8除了结构上的创新，将多个压电陶瓷片作为一个整体堆叠起来，通过位移叠加增大输出的叠堆型压电微泵也是一个研究热点，具有结构紧凑，输出力大的优点。其制备方法通常有粘结法与共烧法。粘结法制备压电叠堆，静电容量低，动态性能好，但体积偏大；共烧法制备的压电叠堆厚度精确且致密，但对加工工艺的要求较高。2013 年，Ma 等9设计了一种 PZT 叠堆的带有喷嘴和扩散器的双电池压电质子交换膜燃料电池。研究了其在不同 PZT 振动频率、电池温度、阳极中的相对湿度、电路类型等条件下的工作性能，当 PZT 频率为 60Hz，电池温度为 50 时，PZT 叠堆的最大净功率为 38.6kW。2017 年，Ma 等10在此基础上，优化了 PZT尺寸及其与隔膜的工作频率等，使其功率提高，体积和重量均减少。2021 年，Sravani 等11设计了一种具有 2 个堆叠环型压电致动器的微泵，采用有限元数值分析方法研究了改变环形作动器内半径对膜位移的影响。在 90V 的低电压下，具有更大的应变，所提出的微泵设计给定流量为 800L/min，工作频率为 100Hz。2022 年，Girija 等12设计试验对普通环形压电微泵和堆叠环形压电微泵的性能进行了比较，分析了微泵的膜挠度、流量、腔室压力、沉降时间等性能参数随时间的变化规律。在每一种设计中，压电堆叠微泵都显示出更高的流量。其中最佳设计为出口流量为 800L/min，最大流速为 50mm/s，沉降时间为 60ms。2.1.2谐振致动型压电微泵谐振型压电微泵又称超声压电微泵，其工作频率通常大于 20kHz，通过定子与动子间的摩擦运动，可以输出较为复杂的运动轨迹13-21。根据其工作中的振动模态，超声压电微泵可分为行波型、驻波型与复合型 3 种，如图 4 所示。第 1 期李以贵，等：基于 MEMS 工艺的压电微泵的研究进展125http:/夹具V 型定子滑块基地(c)复合型(a)行波型储层行波方向通道基地定子铜片齿振动梁压电材料流体方向(b)驻波型PZT 板图4不同类型谐振型压电微泵14-21Fig.4Differentresonantpiezoelectricmicropumps14-21行波超声压电微泵，通过施加给压电陶瓷特定电信号，在定子中激励出行进的弯曲振动行波（两组相同振型的正交驻波叠加形成），进而使得定子上质点产生特定轨迹，驱动动子输出运动，其运动方向可以通过改变驻波的相位差进行调节。1994 年，Bradley 等13对硅基微机械弯曲板波装置附近流体中的声流进行了理论和实验研究，将源边界条件效应纳入流理论，在最大速度超过 500pm/s 中，试验测量结果与理论流动曲线拟合的很好。在此理论基础上，Hernandez 等14设计了一种基于机械行波作用的压电微泵，首次利用有限元模拟方法研究了行波参数对泵性能的影响，并设计了试验对其流量和背压进行了测量比较。2012 年，Wei 等15也对超声行波驱动微泵的参数性能进行了研究，通过 ANSYS 有限元建模和 CFX 流固耦合计算，得到了选定模态下内边长为 200m 的方形微泵管道中流体的动力黏度与微泵驱动能力的关系，以及驱动电压幅值和频率对管口流速的影响曲线。驻波超声压电微泵，与行波超声压电微泵不同之处是在定子弹性体中激励出弯曲振动驻波。与行波相比，驻波较易获得，所以其具有设计、制造简便的优势。2002 年，Roh 等16设计了一种驻波型直线电机，通过有限元分析与实验验证的方法证实了其有效性与实用性，可用于微流体应用。2012 年，Shi 等17提出了一种描述驻波压电直线超声电机启停特性的瞬态响应模型。在接触动力学模型的基础上，推导了电机的动力学方程。该模型有助于改善驻波压电直线超声电机的步进特性和控制灵活性。2021 年，Zhang 等18利用自制的测试装置，对由陶瓷定子和滑块组成的不同摩擦对的直线压电电机进行了转速测试。研究压电电机的工作特性，可以反映摩擦副接触界面在超声振动作用下的驱动过程、磨损情况和使用寿命，从而阐明定子/滑块接触的变化和转化。该研究对驻波压电电机的工作性能和摩擦材料的选择评价具有重要意义。复合型超声压电微泵，将上述两者进行结合，在定子中激励出相同频率的 2 种振动模态（包括纵-扭、纵-弯、弯-弯和纵-纵等复合模态），一种模态提供正压力，另一种模态提供驱动力，可以输出直线或旋转运动。1993 年，Nakamura 等19提出了一种实用的混合式换能器型超声电机的设计方法。他们介绍了一个简单的等效电路，表达了混合换能器型电机独特的工作机制。基于该模型的数值模拟使他们能够预测电机的特性，如最大转矩和空载转速。2011 年，Takano 等20对纵弯复合模态的压电超声微泵的控制电极进行了研究，对电极的最佳形状和面积进行了分析和实验研究。结果表明，与模态应变轮廓相一致的电极形状能产生较大的输出，且存在最佳电极面积。2017 年，Li 等21设计制备了一种柔性关节超声电机，由 2 个压电梁组成，通过柔性接头连接，形成适当的耦合角，采用了纵弯126应用技术学报第 24 卷http:/耦合方式运行。使用有限元模型，研究了几何参数的影响，确定了最终的几何参数。试验表明，样机在 350V 电压下，最大空载速度为 1.2m/s，在 300V 电压下，最大输出力为 15N，具有体积小、结构简单、推重比大（0.75N/g）、速度快等优点。2.2不同流体控制方案压电微泵2.2.1单腔与多腔压电微泵文献中的压电微泵大多具备 1 个腔室22-23，为了提升其输出性能，研究者尝试了 2 个腔室20和 3个腔室24的压电微泵，逐渐发展出了多腔室蠕动微泵25-28，如图 5 所示。多腔蠕动微泵一般具有 3 个及以上腔室，腔室串联连接，通过电信号驱动压电片，依次变动各腔室体积，可以使流体连续不断输出。2008 年，Yang 等25采用 3 个压电致动器作为驱动元件，设计了一种串联三膜腔的无阀蠕动微泵。采用流体流动设计，流道内的液体维持 0.40.48mm/s 的恒定流速。当施加电压为 24V，频率为50Hz 时，微型泵的最大流量约为 365L/min。2020 年，Banejad 等26设计制备了一种三腔蠕动微泵，研究了驱动气体压力和驱动频率对微泵泵送流量、容积效率和生成液压力等特性的影响。在设计条件下，当驱动压力和频率分别为 50kPa 和 15Hz 时，最大流量为(5628147)gL/min。(a)单腔室(b)串联腔室(c)并联腔室图5不同数量与排列方式的泵腔结构28Fig.5Pump chamber structure with different number andarrangement28串联腔室的蠕动微泵可以有效提高单次泵送流量，但泵送效率仍旧不高，并联型多腔微泵可以使多个腔室同时泵入泵出，极大提高了泵送效率。2010 年，Li 等27设计制备了一种无阀结构双腔并联式压电微泵，测试结果表明，泵膜的厚度、工作频率和电压对微泵的输出流速均有明显的影响，在频率 1100Hz 及电压 80V 时，双腔体并联式无阀压电微泵的最大流速为 210L/min,约为相同结构单腔体微泵流速的 15 倍。2020 年，Guan 等28设计试验研究了单腔、串联和并联 3 种结构的压电微泵的性能，均采用湿法蚀刻工艺制造，并采用高温玻璃粘接密封，结果表明，在相同驱动条件下，并联泵室微泵流量最高，单腔微泵的压力最大。有研究者也对串并联混用结构做了研究，2023 年，Vante 等29对串联，并联，串并混联结构的压电微泵的性能做了研究，结果表明，在“同相”模式下，3种配置的最大流速分别为 3758mL/min、11232mL/min 和 5181mL/min。而流动脉动结果表明，3 种配置在“反相”模式下的流动脉动度分别降低了 134%、135%和 133%，最大背压分别为 140kPa、40kPa 和 100kPa。2.2.2有阀与无阀压电微泵阀是微泵的流体整流部件，根据其是否有可动部件，可分为止回阀型与无阀型。止回阀具有较好的止回特性，可以提供较高的背压，但其使用寿命会受到结构中可动部件疲劳损伤的限制。被动式止回阀种类繁多，如悬臂式止回阀30-32、双固定端止回阀33-34、轮式止回阀35-38、伞式止回阀39-40和球阀39-41等，其结构如图 6 所示。无阀压电泵利用流体的流动阻力差来泵送流体，整流能力低，会造成回流，其流量和输出压力较低。但可以规避止回阀的堵塞、流体泄漏、磨损和疲劳等缺点。无阀型的分类如图 7 所示。无阀型微泵的整流原理是在同一时间内使流体在进出口之间产生一定的流量差，喷嘴与扩散器42-44的组合是最早出现的无阀整流结构，其扩散角的角度45对其整流能力影响很大。Y 型管46-47，螺旋管48和特斯拉阀49都是在喷嘴与扩散器结构上的创新，可以增强其整流能力，其中特斯拉阀具有很强的止回能力。不对称式50、半球式51与仿生式52-53是通过改变泵体内部结构达到整流效果。3压电微泵的应用现状压电微泵的典型应用领域如图 8 所示，包括药物供给，微量化学检测，微型燃料电池与微冷却系统等几个方面。3.1药物供给压电微泵最早是为帮助糖尿病患者精确供给胰岛素而研发54，理想情况下，微泵可以精确控制流量，实现低消耗、最小回流压力和生物安全驱第 1 期李以贵，等：基于 MEMS 工艺的压电微泵的研究进展127http:/动55。2010 年，Liu 等56提出了一种基于人体安全电压的精密胰岛素泵送系统，在 36V 电压下获得最大压力 22kPa，最小分辨率可达到每脉冲 623nL。2015 年，Kim等57研究了一种带止回阀的机械式压电微泵，开发了一种低功耗的驱动电路，可以精确控制药物流速。2023 年，Habashi 等58设计了一种用于药物输送的并联式压电微泵，使用双致动器驱动，2 个硅止回阀进行整流。实验表明，该微泵减少了死体积，增加了行程体积，提高了药物输送效率。3.2微量化学检测化学分析小型化催生了“片上实验室”或微全分析系统，由于使用试剂的减少，对空间要求小和分析时间少等特点，引起了人们的强烈兴趣。使用片上压电泵对减少试剂的使用量有很大帮助，2014 年，Tanaka59通过将超薄玻璃安装在全玻璃基微型芯片上，设计了一种蠕动微泵。观察了基于荧光标记聚苯乙烯微颗粒的可视化流体流动。最大流量可达 0.8L/min，满足化学分析的要求。2017 年，Wang 等60提出了一种采用压电式空气鼓风机将小体积流体可控泵入微流控芯片的高度经济且易于使用的微流控泵，微泵可以为微流体系统中的液体控制提供一种易于使用且成本较低的解决方案，特别适用于有限空间内的全系统集成和流量控制自动化。2019 年，Ma 等61提出了一种包括分离微流体通道和压电振子的蠕动微泵，能够以 84nL/s 的高分辨率、102nL/s 的最大流量和高达 2kPa 的压力传输液体，该微泵具有优异的性能和高可靠性，在化学分析领域具有巨大的应用潜力。3.3微型燃料电池燃料电池是一种将化学能转化为电能的小型化元件，其中压电微泵是传递发电所需燃料的有效工 具，特 别 是 在 直 接 甲 醇 燃 料 电 池(directmethanolfuelcell，DMFC)中62。对于 DMFC 装置，微泵需要满足一些特定的要求:低功耗与足够的燃料流量。2005 年，Zhang 等63设计了基于无阀微泵的小型化 DMFC 装置，该装置既能提供足够的燃料供消耗，又能同时去除燃料电池元件产生的二氧化碳。2006 年，Yang等64提出了用于 DMFC供气的压电微型泵，其泵结构简单，容量稳定。在驱动电压为 20V 时，气泵的流量为 853mL/min，功耗仅为 318mW。2013 年，Park 等65开发了一种采用谐振堆驱动微泵的 DMFC 装置，以满足系(a)悬臂式止回阀(b)两端固定式止回阀阀座阀座阀阀阀孔阀孔阀孔导柱固定孔夹紧环伞把限制台 伞盖阀臂固定环阀板(d)伞式止回阀(c)轮式止回阀(e)球阀图65 种止回阀结构简图Fig.6Structurediagramoffivecheckvalves喷嘴/扩散器Y 型管 螺旋管特斯拉阀不对称式半球段式无阀型外流管式内置结构式仿生式图7无阀型整流结构分类图Fig.7Classificationdiagramofvalvelessrectifierstructure128应用技术学报第 24 卷http:/统高流量、大压力的需要。结果表明，流量和压力分别为 372mL/min 和 14kPa。3.4微冷却系统高集成度是微电子技术的发展趋势，而散热问题一直是电子热管理中的一个严重问题。2008 年，Ma 等66开发了一种新型的与冷板结合的单面压电微泵，并将其应用于冷却系统中，该微泵最大流量可达 246mL/min，最大压力可达 9807Pa。在 30W 和 45W 虚拟加热器条件下，微泵循环系统的总热阻分别为 0.970/W 和 0.967/W。为了提高水冷却系统的适用性、可维护性和冷却效率，2018 年，Song 等67提出了一种由压电泵驱动的计算机芯片水冷却系统，为计算机芯片的有效冷却提供了一种新的途径。为了克服高功率密度的散热问题，2019 年，Tang 等33提出了一种带有压电微泵的集成散热片，当加热功率为 80W 时，在其最佳驱动参数下，壁面温升为 473。4分析与展望随着人们对微纳尺度研究的加深，微流体控制领域也得到了快速发展。伴随着新的原理、结构、材料与控制方案，作为微流控“心脏”的微泵在性能与应用范围上都有了较大拓展。压电微泵因其特有的优点更是受到了广泛关注，研究者们在其致动原理与流体控制方案等方面做出了很多研究与创新，减小了压电微泵的体积、漏率与死区面积，提高了其流量、背压与输送效率。但压电微泵的泄漏、结构的复杂性、偏高的成本以及其固有的蠕变特性等问题并未完全解决，这也导致了其商业化程度低，无法大规模生产，应用领域仍旧有限。就其目前存在的问题出发，其未来研究可有以下几个方向:（1）制造工艺的提高与创新。MEMS 工艺属于微纳加工的范畴，工艺尺寸的减小，使得其加工难度增大，尺寸精度很难得到控制，这直接影响到微泵的性能，除了应在现有工艺上做出创新，对一些新型加工技术如准分子激光蚀刻、3D 打印技术等也应多做尝试。合理、精度高的尺寸工艺将会有效改善压电微泵泄露，死区面积大等问题。（2）产业化生产技术的应用。将宏观领域应用的一体化加工技术，芯片制造的集成加工技术等应用在压电微泵的制备中，其中一体化加工可以提高部件的配合精度，提升其性能。集成加工技术可以同时制备多个压电微泵，提高效率，降低成本。（3）微流体流动机理的研究。微流体的流体尺寸在微米、亚微米级，其流体特性与宏观流体有很大不同，结合数学模型的推导与模拟软件的应用，对微流体的流动机理做出深入研究，对压电微泵结构参数的设计具有指导意义，将有效提高压电微泵药物供给硅微针阵列控制系统压电泵血糖检测仪微量化学检测压电微泵的应用现状微型冷却系统微型燃料电池疏水多孔膜螺旋微孔道H2OCaH2H2OCaH2图8压电微泵的典型应用领域Fig.8Typicalapplicationareasofpiezoelectricmicropumps第 1 期李以贵，等：基于 MEMS 工艺的压电微泵的研究进展129http:/的性能。（4）压电微泵致动原理的系统性研究。压电材料固有的蠕变特性限制了压电微泵的性能，其控制难度也会增大，通过对压电微泵致动原理的深入研究，找出规避或改善其蠕变特性的方法，对压电微泵的设计，控制及性能的提高都有积极意义。5结语本文对压电微泵的定义与致动原理做了介绍，按照不同致动原理与流体控制方案对微泵进行了分类。分析总结了直动型与谐振型压电微泵，单腔与多腔，止回阀与无阀型压电微泵的研究现状，并对其 4 个经典应用作了分析概述。最后结合其研究现状对其未来研究重点进行了归纳总结。参考文献：CRAWLEYEF，DELUISJ.Useofpiezoelectricactuat-orsaselementsofintelligentstructuresJ.AIAAJourn-al，1987，25（10）:1373-1385.1LEECK.Theoryoflaminatedpiezoelectricplatesforthedesignofdistributedsensors/actuators.PartI：governingequationsandreciprocalrelationshipsJ.TheJournaloftheAcousticalSocietyofAmerica，1990，87（3）:1144-1158.2LIUGR，PENGXQ，LAMKY，et al.Vibrationcon-trolsimulation of laminated composite plates with integ-ratedpiezoelectricsJ.JournalofSoundandVibration，1999，220（5）:827-846.3LIX，DUH，XUL，et al.Optimizationofacircularthin-filmpiezoelectricactuatorlyingonaclampedmultilayeredelasticplateJ.IEEETransactionsonUltrasonics，Fer-roelectrics，and Frequency 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